(57)【要約】【課題】全体の厚みを小さくすると共に、変形を防止する。【解決手段】透過型スクリーン２４をフレネルレンズシート２７とレンチキュラーレンズアレイシート２８で構成する。映像光を略平行光に変換するフレネルレンズ３１を有するフレネルレンズシート２７を光源側に配置し、映像光を発散させる拡散レンズアレイ３６を有するフィルム状のレンチキュラーレンズアレイシート２８を観察者側に配置する。フレネルレンズ３１の光源側にフレネル基板３２を固着し、フレネル基板３２はガラス材料または剛性のある合成樹脂材料によって自立性を持たせる。フレネル基板３２の光源側に第一の拡散部３３を配設する。レンチキュラーレンズアレイ３６はレンズ基材３５に固着し、遮光部３７を介して第二の拡散部４０を固着する。その観察者側に透明部材からなるレンチ基材４１を設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を略平行光に変換するフレネルレンズを有するフレネルレンズシートが光源側に配置され、前記映像光を発散させる拡散レンズアレイを有する拡散レンズアレイシートが観察者側に配置されてなる透過型スクリーンであって、
前記拡散レンズアレイシートはフィルム状に形成され、
前記フレネルレンズの光源側にはフレネル基板が固着され、
該フレネル基板はガラス材料または剛性のある合成樹脂材料によって構成されていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記フレネルレンズシートの厚みをＦｔ、前記拡散レンズアレイシートの厚みをＬｔとすると、Ｆｔ／Ｌｔが１．５以上に設定されている請求項１に記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記フレネル基板の光源側には第一の拡散層が配設され、前記拡散レンズアレイの観察者側には第二の拡散層が配設されている請求項１または２に記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記拡散レンズアレイはその観察者側に位置するレンズ基材に固着され、
該レンズ基材の観察者側には透明部材からなるレンチ基材が設けられ、
前記第二の拡散層はレンチ基材の拡散レンズアレイ側に配設されている請求項３に記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
前記拡散レンズアレイはその観察者側に位置するレンズ基材に固着され、
該レンズ基材の観察者側には透明部材からなるレンチ基材が設けられ、
前記第二の拡散層はレンチ基材の観察者側に配設されている請求項３に記載の透過型スクリーン。
【請求項６】
前記拡散レンズアレイはその観察者側に位置するレンズ基材に固着され、
該レンズ基材の観察者側には透明部材からなるレンチ基材が設けられ、
前記第二の拡散層はレンチ基材の拡散レンズアレイ側に配設され、前記レンチ基材の観察者側には第三の拡散層が配設されている請求項３に記載の透過型スクリーン。
【請求項７】
前記拡散レンズアレイシートにおいて、前記レンズ基材とレンチ基材とは環境特性の類似する材料によって構成されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項８】
前記レンズ基材とレンチ基材とが、メタクリル酸メチルとスチレンとの共重合体によって構成されていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項９】
前記拡散レンズアレイのレンチ基材が、メタクリル酸メチルとスチレンとの共重合体、ポリメタクリル酸メチルまたはポリカーボネートのいずれかによって構成され、
前記拡散レンズアレイのレンズ基材が、アクリルによって構成されていることを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１０】
前記フレネル基板は、ＭＳ、ＭＭＡ、ＭＢＳ、ＰＣのいずれかの材質によって構成されている請求項１乃至９のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１１】
前記フレネル基板は、スクリーン全体の剛性を確保する厚さに形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１２】
映像光を略平行光に変換するフレネルレンズを有するフレネルレンズシートが光源側に配置され、前記映像光を発散させる拡散レンズアレイを有する拡散レンズアレイシートが観察者側に配置されてなる透過型スクリーンであって、
前記フレネルレンズシートの剛性が前記拡散レンズアレイシートの剛性より大きく、該拡散レンズアレイシートはフィルム状に形成されていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする背面投射型ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイ装置として、リアプロジェクションテレビが知られている。リアプロジェクションテレビは、光源としてのプロジェクタから映像光を投射し、反射鏡により反射させて、略長方形平板状をなす透過型スクリーンの背面に入射させるものである。これにより、透過型スクリーンの正面に位置する観察者が、透過した映像光を観察することができるようになっている。
【０００３】
図５は、従来技術による透過型スクリーンの平面断面図である。透過型スクリーン１は、映像光を略平行光に変換するフレネルレンズシート２が光源側に配置され、映像光を単位レンズごとに発散させるレンチキュラーレンズアレイシート３が観察者側に配置されて構成されている。
【０００４】
フレネルレンズシート２は、アクリルやポリカーボネート等の透明支持体からなる樹脂製の基材４と、基材４の観察者側に配置されたフレネルレンズ５と、基材４の光源側に装着された第１拡散板６とを備えている。
一方、レンチキュラーレンズアレイシート３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるレンズ基板７と、レンズ基板７の光源側に配置された紫外線硬化性樹脂からなるレンチキュラーレンズ８と、遮光パターン９を介してレンズ基板７の観察者側に固着された紫外線硬化性樹脂やガラス等からなるレンチ基板１０と、レンチ基板１０の観察者側に配設されていてＰＭＭＡやＭＳ樹脂をベースとした第２拡散板１１とを備えている。
このレンチ基板１０により、レンチキュラーレンズアレイシート３の自立性が確保されている。
そして、フレネルレンズシート２およびレンチキュラーレンズアレイシート３の周縁部に配置した枠体（不図示）により両者が共締めされて、透過型スクリーン１が形成されている。
【０００５】
レンチキュラーレンズアレイシート３は異なる材料が積層されて構成されているために、高温多湿の環境下では吸湿や温度による伸びが異なるために中央部が凸状に湾曲してフレネルレンズシート２に対して浮き等の変形が生じる。レンチキュラーレンズアレイシート３の浮きが生じると解像度が低下して投射画像のボケにつながり、変形が大きいと画像歪み等を生じる問題があった。
このような問題を改善する手段として、フレネルレンズシート２とレンチキュラーレンズアレイシート３の一方または両方を相手側に湾曲させて当接させた状態で、これらシート２，３を枠体で固定する構造を採用する技術が提案されている。しかしながら、温度や湿度は一定ではなく、しかもシート２，３の湾曲形状を解像度の低下を生じないように適切にバランス調整するのは容易ではなかった。
これに対し、特許文献１に記載された上記透過型スクリーン１では、フレネルレンズシート２とレンチキュラーレンズアレイシート３の曲げに対する変形量を低減するために、剛性の高い平坦な一方のシート２または３を凸状にして、他方の比較的剛性の小さいシートを反らせて密着配置する構成を採用している。または両方のシート２，３に剛性の十分な基板を支持基板として構成している。
【０００６】
また、他の手段として、例えば、特許文献２および３に記載された透過型スクリーンのように、レンチキュラーレンズアレイシートの剛性を高くすると共にフレネルレンズシートをフィルム化する構成が提案されている。
これは、基材の光源側表面の粗面化等により第１拡散部を形成し、フレネルレンズシートを厚さ０．８ｍｍ以下に薄型化するものである。これにより、透過型スクリーンを軽薄化し、なおかつ低コスト化することができる。しかも、透過型スクリーンの解像度および鮮鋭度を向上させることができるとしている。
【特許文献１】特開２００４−１３３１５４号公報
【特許文献２】特許第３００２４７７号公報
【特許文献３】実開平１−１１７６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された透過型スクリーン１の構成では、フレネルレンズシート２及びレンチキュラーレンズアレイシート３の一方に剛性の高い基板を採用して他方に比較的剛性の小さい基板を採用しているため、透過型スクリーン１が重厚になり、なおかつコストが高くなる欠点がある。また剛性の小さいシート２または３を湾曲させて剛性の高いシート３または２に当接させる構成であるため、画像歪みのないように湾曲形状を調整することが困難であるという欠点は改善されていない。
【０００８】
また特許文献２，３に記載の透過型スクリーンでは、フレネルレンズシートのフィルム化により、レンチキュラーレンズアレイシートに変形が発生するおそれがある。このレンチキュラーレンズアレイシートは、レンズ基材とレンチ基板との材料が異なる。これらの部材が熱や吸湿等により膨張すると、枠体により周縁部を固定されたレンチキュラーレンズアレイシートの中央部に反りが発生し、観察者側または光源側に突出変形することになる。従来の透過型スクリーンでは、フレネルレンズの基板の剛性により、上記変形を押さえ付けていた。ところが、フレネルレンズのフィルム化に伴う剛性の低下により、レンチキュラーレンズアレイに上記変形が発生するという欠点が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みて、レンチキュラーレンズアレイシートをフィルム化することで全体の厚みを小さくすると共に、変形を防止することができるようにした透過型スクリーン及び当該透過型スクリーンを有する背面投射型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る透過型スクリーンは、映像光を略平行光に変換するフレネルレンズを有するフレネルレンズシートが光源側に配置され、映像光を発散させる拡散レンズアレイを有する拡散レンズアレイシートが観察者側に配置されてなる透過型スクリーンであって、拡散レンズアレイシートはフィルム状に形成され、フレネルレンズの光源側にはフレネル基板が固着され、このフレネル基板はガラス材料または剛性のある合成樹脂材料によって構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、ガラス材料または剛性のある合成樹脂材料は剛性が高いため、フレネルレンズシートだけでなく、これに固着された拡散レンズアレイシートの変形を防止することができ、しかも拡散レンズアレイシートがフィルム状であるために透過型スクリーン全体の剛性を高めながらも厚みが増大するのを抑制できる。
【００１１】
また、フレネルレンズシートの厚みをＦｔ、前記拡散レンズアレイシートの厚みをＬｔとすると、Ｆｔ／Ｌｔが１．５以上に設定されていることが好ましい。
フレネルレンズシートの厚みＦｔを、フィルム状をなす拡散レンズアレイシートの厚みＬｔの１．５倍以上に設定することで全体の剛性を確保できる。
また、フレネル基板の光源側には第一の拡散層が配設され、拡散レンズアレイの観察者側には第二の拡散層が配設されていることが好ましい。
フレネルレンズシートのフレネル基板が所定厚みを有していて剛性が高いために第一の拡散層と第二の拡散層の間隔が大きくなり、映像光のシンチレーションを低減できる。
【００１２】
そのため、拡散レンズアレイはその観察者側に位置するレンズ基材に固着され、該レンズ基材の観察者側には透明部材からなるレンチ基材が設けられ、第二の拡散層はレンチ基材の拡散レンズアレイ側に配設されていてもよい。
この場合、第一の拡散層と第二の拡散層の間隔が大きくとれて映像光のシンチレーションを低減できると共に第二の拡散層が拡散レンズアレイに近接する位置に配設されているために投射画像の解像度の低下を招くことがない。
或いは、拡散レンズアレイはその観察者側に位置するレンズ基材に固着され、該レンズ基材の観察者側には透明部材からなるレンチ基材が設けられ、第二の拡散層はレンチ基材の観察者側に配設されていてもよい。
この場合には、第二の拡散層が拡散レンズアレイから比較的離隔するために投射画像の解像度低下防止効果は小さくなるが、第一の拡散層と第二の拡散層の間隔がより大きくなって映像光のシンチレーション低減効果が大きくなる。
或いは、拡散レンズアレイはその観察者側に位置するレンズ基材に固着され、該レンズ基材の観察者側には透明部材からなるレンチ基材が設けられ、第二の拡散層はレンチ基材の拡散レンズアレイ側に配設され、レンチ基材の観察者側には第三の拡散層が配設されていてもよい。
この場合、第一の拡散層と第三の拡散層の間隔が大きくて映像光のシンチレーションを低減できると共に第二の拡散層が拡散レンズアレイに近接する位置に配設されているために投射画像の解像度低下を招くことがない。第二の拡散層は遮光部とレンチ基材の接着剤層に拡散剤を分散させて形成してもよい。
【００１３】
また、拡散レンズアレイシートにおいて、レンズ基材とレンチ基材とは環境特性の類似する材料によって構成されていることが好ましい。
そのため、レンズ基材とレンチ基材とが、メタクリル酸メチルとスチレンとの共重合体によって構成されていてもよい。
或いは、レンチ基材がメタクリル酸メチルとスチレンとの共重合体、ポリメタクリル酸メチルまたはポリカーボネートのいずれかによって構成され、レンズ基材がアクリルによって構成されていてもよい。
これらの構成によれば、温度や湿度等の環境条件が変化しても、拡散レンズアレイシートのレンズ基材とレンチ基材とが同等に伸縮するので、拡散レンズアレイの変形による湾曲を防止することができ、画像歪みを抑制できる。
【００１４】
また、フレネル基板は、ＭＳ、ＭＭＡ、ＭＢＳ、ＰＣのいずれかの材質によって構成されていてもよく、剛性が高い支持基板を構成することができる。
また、フレネルレンズ基板は、スクリーン全体の剛性を確保する厚さに形成されていることが好ましい。
【００１５】
本発明による透過型スクリーンは、映像光を略平行光に変換するフレネルレンズを有するフレネルレンズシートが光源側に配置され、映像光を発散させる拡散レンズアレイを有する拡散レンズアレイシートが観察者側に配置されてなる透過型スクリーンであって、フレネルレンズシートの剛性が拡散レンズアレイシートの剛性より大きく、該拡散レンズアレイシートはフィルム状に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、フレネルレンズシートの剛性が拡散レンズアレイシートの剛性より大きくて支持基板としての機能を発揮し、しかも拡散レンズアレイシートはフィルム状に形成されているため、フレネルレンズシートに固着された拡散レンズアレイシートの変形を防止することができ、しかも拡散レンズアレイシートがフィルム状であるために透過型スクリーン全体の剛性を高めながらも厚みが増大するのを抑制できる。
また、本発明による背面投射型ディスプレイ装置は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、フィルム状の拡散レンズアレイシートの変形を防止して全体の剛性を高めた透過型スクリーンを備えているので、表示品質に優れた背面投射型ディスプレイ装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による透過型スクリーン及び背面投射型ディスプレイ装置によれば、透過型スクリーン全体の剛性を高めながらも厚みが増大するのを抑制できる。しかも、環境特性に関わらず拡散レンズアレイシートが変形しにくく投射画像に高い解像度を確保できると共に、シンチレーションを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下、本発明の第一実施形態につき、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は背面投射型ディスプレイ装置の一例であるリアプロジェクションテレビの中央縦断面図、図２は図１に示すリアプロジェクションテレビで用いる透過型スクリーンの平面断面図、図３は透過型スクリーンの枠体による固定構造を示す図である。
（背面投射型ディスプレイ装置）
図１に示すリアプロジェクションテレビ２０は、映像光を投射する光源としてのプロジェクタ２１と、映像光を反射する反射鏡２２，２３と、映像光を背面から入射させ正面から出射させる透過型スクリーン２４と、透過型スクリーン２４の正面を外部に露出させつつ全体を覆う筐体２５とを主として構成されている。なお、透過型スクリーン２４の周縁部が後述の枠体に固定され、その枠体が筺体２５に固定されることで、透過型スクリーン２４がリアプロジェクションテレビ２０に配設されている。
【００１８】
（透過型スクリーン）
図２において、透過型スクリーン２４は、映像光を略平行光に変換するフレネルレンズシート２７が光源側に配置され、映像光を単位レンズごとに発散させるレンチキュラーレンズアレイシート２８（拡散レンズアレイシート）が観察者側に配置されて構成されている。第一実施形態による透過型スクリーン２４では、レンチキュラーレンズアレイシート２８がフィルム状に形成され、フレネルレンズシート２７はフィルム状のレンチキュラーレンズアレイシート２８より剛性が高く厚みの大きい自立性を有するシート構成とされている。
【００１９】
（フレネルレンズシート）
フレネルレンズシート２７は、レンズ基板３０の観察者側にフレネルレンズ３１を配置して構成されている。レンズ基板３０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の光透過性を有する材料により、横長の略長方形状に形成されている。フレネルレンズ３１は、アクリル等の光硬化性および光透過性を有する樹脂材料等からなる突条を、同心円状に配置して構成されている。このフレネルレンズ３１は、当該部分に入射した映像光を屈折させ、略平行光に変換して出射させるものである。そのため、フレネルレンズ３１の各突条は、映像光の入射角度に応じた傾斜面を備えている。
レンズ基板３０の光源側には、透明部材として例えばガラス材料（厚み２〜３ｍｍ）からなるフレネル基板３２が固着されている。フレネル基板３２を構成するガラスは剛性が高く、レンズ基板３０にＰＥＴを使用しても高温多湿下においてもフレネルレンズシート２７の変形がなく理想的な平面性能が得られる。そして、フレネル基板３２はスクリーン２４全体の剛性を確保し得る厚さに形成されていて、透過型スクリーン２４の支持基板として機能する。
【００２０】
一方、フレネル基板３２の光源側には第１拡散部３３が形成されている。第１拡散部３３は、フレネル基材３２の光源側の表面に拡散転写処理やマット処理を施して、その表面を粗面化すること等により形成されている。なお、フレネル基板３２の光源側に拡散フィルムを装着することで、第１拡散部３３を形成してもよい。或いは、フレネル基板３２の光源側の面に拡散剤を含んだインキを塗布することで形成してもよい。このようなフレネルレンズシート２７は、厚さ３〜４ｍｍ程度の剛性基材状に形成されている。
【００２１】
このフレネルレンズシート２７を製造するには、フレネルレンズ３１の逆形状が形成された金型内にレンズ基板３０を配置するとともに光硬化性樹脂を充填する。そして、レンズ基板３０の背面から光を照射し、光硬化性樹脂を硬化させて、フレネルレンズ３１を形成する。
そしてレンズ基板３０の他方の面にガラス材料からなるフレネル基板３２を固着し、その光源側の面に拡散層を転写して第１転写部３３を形成しておけばよい。なお、フレネルレンズ３１の逆形状が形成されたロールを用いて連続形成することも可能である。
【００２２】
（レンチキュラーレンズアレイシート）
一方、レンチキュラーレンズアレイシート２８は、レンズ基材３５の光源側に複数の単位凸レンズからなるレンチキュラーレンズアレイ３６を配置して構成されている。レンズ基材３５は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の光透過性を有する材料により、横長の略長方形状に形成されている。レンチキュラーレンズアレイ３６は、アクリル等の光硬化性および光透過性を有する樹脂材料等からなる略半円柱状のシリンドリカルレンズ群である。
そして、レンチキュラーレンズアレイ３６は、複数の単位凸レンズの長手方向をスクリーンの上下方向に一致させてスクリーンの左右方向に並列配置されている。なお、レンチキュラーレンズアレイ３６の単位凸レンズの配列ピッチは１．０ｍｍ以下（好ましくは０．２ｍｍ以下）に設定され、ファインピッチのレンチキュラーレンズアレイ３６が構成されている。
【００２３】
また、レンズ基材３５の観察者側には、光吸収性材料からなる遮光部３７が設けられている。この遮光部３７は、レンズ基材３５の観察者側の表面であってレンチキュラーレンズアレイ３６による映像光の非集光部にストライプ状に形成されている。その遮光部３７を覆うように、接着剤で遮光部３７を被覆する接着剤層３８を構成する。本実施形態の場合、接着剤層３８には拡散材は含まれていない。
更にその観察者側に例えば拡散転写フィルムからなる第２拡散部４０が貼り付けられている。第２拡散部４０の観察者側にはレンチ基板４１が配設されている。レンチ基板４１として、通常１ｍｍ以下の厚みのＭＳ（メタルメタアクリレートスチレン共重合樹脂）やＰＣ（ポリカーボネート）やＰＥＴ等のプラスチックシートやフィルムが用いられる。
レンチ基板４１の観察者側には、ＡＳ＋ＡＧ＋ＨＣの機能を付与した表面処理層４２が形成されている。ここで、ＡＳはアンチスタティックの略で帯電防止機能を有するよう表面を処理する。ＡＧはアンチグレアの略で防眩防止機能を発揮するよう例えば表面を凹凸処理する。ＨＣはハードコートの略で表面処理を施すことや耐摩耗性フィルムで得られる。
この場合、レンチ基板４１の出射面側に例えば厚み２５０μｍの基材をラミネートし、その外側に帯電防止（ＡＳ）、ハードコート（ＨＣ）、アンチグレア（ＡＧ）の各処理を施した表面反射マット層をつくって、表面処理層４２とすることが好ましい。
【００２４】
そして、フレネルレンズシート２７のフレネル基板３２として厚さ３〜４ｍｍ程度のガラスを用いる場合、レンチキュラーレンズアレイシート２８のレンチ基材４１は厚さ１ｍｍ以下の薄い基板で構成される。しかもレンチキュラーレンズアレイシート２８は全体でフィルム状でありロール状に巻いて保管できる。
この場合、フレネルレンズシート２７の厚みをＦｔ、レンチキュラーレンズアレイシート２８の厚みをＬｔとした場合、厚みの比Ｆｔ／Ｌｔは１．５以上、好ましく３倍以上、通常６〜１５倍程度であることが好ましい。
【００２５】
（固着構造）
フレネルレンズ３１の周縁部に粘着剤や接着剤等のシール剤（不図示）を塗布して、フレネルレンズ３１とレンチキュラーレンズアレイ３６とを互いに密着して固着することで、フレネルレンズシート２７とレンチキュラーレンズアレイシート２８とが固着されている。シール剤によって両者間の周縁部が密閉封止され、両者間の中央部にはシール剤によって囲まれた空間が形成されている。この空間の内部圧力は、外部圧力より低く設定されている。
これにより、フィルム状に形成されたレンチキュラーレンズアレイシート２８の中央部が、フレネルレンズシート２７から浮上って観察者側に突出するのを防止している。その結果、映像光の光路の乱れが防止され、映像光を所定位置で結像させることが可能になり、投射画像におけるボケの発生を防止することができるようになっている。
【００２６】
なお、フレネルレンズシート２７とレンチキュラーレンズアレイシート２８との固着構造は上記のものに限られず、例えばフレネルレンズ３１を構成する複数の頂部に接着剤を塗布し、その接着剤によってフレネルレンズ３１とレンチキュラーレンズアレイ３６とを固着してもよい。また、フレネルレンズ３１の表面に接着剤のラインを格子状に配設し、その接着剤によってフレネルレンズ３１とレンチキュラーレンズアレイ３６とを固着してもよい。また、フレネルレンズ３１とレンチキュラーレンズアレイ３６とは、必ずしも強固に固着されている必要はなく、投影される画像にボケが生じない程度に接近していればよい。
特に、フレネルレンズ３１が拡散作用を持たないか、あるいは拡散作用が弱い場合には、投影される画像にボケが生じにくいので、フレネルレンズ３１とレンチキュラーレンズアレイ３６との距離が離れていてもよい。
そして、互いに固着されて積層されたフレネルレンズシート２７とレンチキュラーレンズアレイシート２８からなる透過型スクリーン２４について、図３に示すように断面コの字形状の金属製枠体４４を複数設けて所定間隔で挟持して固定する。この場合、枠体４４は透過型スクリーン２４の各角部に嵌合させることが好ましい。或いは枠体４４に代えてテープを用いて接触状態の両シート２７，２８の縁部を固定してもよい。
【００２７】
（映像表示方法）
次に、本実施形態による透過型スクリーン２４を備えたリアプロジェクションテレビ２０において、映像表示を行う方法につき、図１および図２を用いて説明する。
まず、図１に示すプロジェクタ２１から映像光を投射する。この映像光は、反射板２２および反射板２３により反射されて、透過型スクリーン２４の背面に入射する。
次に、図２に示す透過型スクリーン２０において、フレネルレンズシート２７に入射した映像光は、まず第１拡散部３３により拡散され、ガラスからなるフレネル基板３２を透過して、フレネルレンズ３１に入射する。プロジェクタ２１から放射状に投射された映像光は、フレネルレンズ３１の各突条の傾斜面で屈折されて、略平行光に変換される。その後、フレネルレンズ３１から出射された映像光は、フレネルレンズシート２７に密接配置されているレンチキュラーレンズアレイシート２８に入射する。
【００２８】
レンチキュラーレンズアレイシート２８に入射した映像光は、レンチキュラーレンズアレイ３６の各単位凸レンズごとに集光され、レンズ基材３５の観察者側の表面付近に集まる。なお、遮光部３７はレンチキュラーレンズアレイ３６による映像光の非集光部にそれぞれ形成されているので、映像光はストライプ状の遮光部３７の隙間を透過する。そして、結像後の映像光は、レンチキュラーレンズ３１の単位凸レンズごとに放射状に発散される。
しかも、第２拡散部４０を透過する過程で映像光が強く拡散される。これにより、リアプロジェクションテレビ２０は広視野角を確保できる。しかも第２拡散部４０はレンチキュラーレンズアレイ３６の各単位凸レンズの焦点位置近傍に配設されているために映像光の解像度が向上する。その後、映像光はレンチ基板４１を透過し、表面処理部４２を介して出射される。
以上により、リアプロジェクションテレビ２０の透過型スクリーン２４から映像光が出射され、観察者に到達することによって映像表示が行われる。
【００２９】
上述のように、本実施形態による透過型スクリーン２０は、（１）フレネルレンズシート２７が、厚みが大きく高剛性のガラスからなるフレネル基板３２を自立性のある支持基板として積層形成され、レンチキュラーレンズアレイシート２８を厚みと剛性の小さいフィルム状に形成して、フレネルレンズシート２７に固着し、フレネルレンズシート２７とレンチキュラーレンズアレイシート２８の厚み比率Ｆｔ／Ｌｔを１．５以上に構成して透過型スクリーン２４全体の剛性を確保したから、レンズ基材３５とレンチ基材４１の材質が違っていても温度や湿度等の環境状況の変化に関わらず曲がりにくく環境特性が高いという利点がある。
（２）  特にレンチ基材４０が熱や吸湿等により膨張しても、枠体４４により周縁部を固定されたレンチキュラーレンズアレイシート２８の中央部に反りが発生することなく、その中央部が観察者側または光源側に突出変形するのを防止することができる。そのため、レンチキュラーレンズアレイシート２８やフレネルレンズシート２７の反りをなくすことができて、投射光の画像歪みやボケを抑制できる。
（３）  しかも、透過型スクリーンの製造に際してレンチキュラーレンズアレイシート２８やフレネルレンズシート２７を予め凹凸に反りをつけて枠体４４で密着する必要がないため、製造工程を簡略化できる。
（４）  また、フレネルレンズシート２７の第１拡散部３３とレンチキュラーレンズアレイシート２８の第２拡散部４０とが３ｍｍ以上離間して配設されているために、シンチレーションを低減できると共に、第二拡散部４０がレンチキュラーレンズアレイ３６の結像位置近傍に配設されているために解像度が向上するという利点もある。
【００３０】
なお、上述の実施形態におけるフレネルレンズシート２７において、フレネル基板３２をガラス材料で構成する代わりに、合成樹脂材料で構成してもよく３ｍｍ程度以上の厚みであれば剛性が高く曲がりにくいというガラス材料と同様の機能を発揮できる。この場合、フレネル基板３２の材料としてＭＳ（メチルメタアクリレート・スチレン共重合体樹脂）、ＭＭＡ（メチルメタアクリレート）、ＭＢＳ（メチルメタアクリレート・スチレン共重合体樹脂とブタジエンからなる）、ＰＣ（ポリカーボネート）等を適宜採用できる。
更に上述の実施形態におけるレンチキュラーレンズアレイシート２８において、接着剤層３８内にシリカ等の光拡散剤を分散させて混入することで第２拡散部３８としてもよく、この場合には第２拡散部４０は省略してもよい。或いは第２拡散部４０を第３拡散部として配設してもよく、この場合には第２及び第３拡散部は一体化構成と同等になる。いずれの場合も、第１拡散部３３及び第３拡散部４０によってシンチレーション低減効果が得られ、第２拡散部３８によって解像度低下を回避できる。
【００３１】
また、後述する第二実施形態と同様に、レンチキュラーレンズアレイシート２８として、レンチ基板４１としての透明部材とレンチキュラーレンズアレイ３６のレンズ基材３５とを熱や吸湿等の変化による膨張率などの環境特性が類似する材料で構成してもよい。この場合、環境条件が変化してもレンズ基材３５とレンチ基板４１とが同程度に伸縮するので、枠体により周縁部を固定されたレンチキュラーレンズアレイシート２８の中央部に反りが発生することなく、その中央部が観察者側等に突出変形するのを防止することができる。
【００３２】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による透過型スクリーン２４について、図４を用いて説明するが、上述の第一実施形態と同一または同様な部材、部品等には同一の符号を用いて説明を省略する。図４は第二実施形態による透過型スクリーンの平面断面図である。
図４に示す第二実施形態による透過型スクリーン５０では、第一実施形態による透過型スクリーン２４とフレネルレンズアレイシート２７は概略同一構成を備えており、レンチキュラーレンズアレイシート２８について一部相違点があり、この相違点についてのみ述べる。
先ず、レンチキュラーレンズアレイシート２８において、第２拡散部４０は遮光部３８を覆う接着剤層３８とレンチ基材４１との間に代えて、レンチ基材４１の出射面に固着されている。これによって、レンチキュラーレンズアレイ３６と第２拡散部４０とは第一実施形態よりも離間し、少なくとも〔フレネル基板３２の厚み３〜４ｍｍ＋レンチ基板４１の厚み１ｍｍ以下〕以上の厚み、例えば４ｍｍを越える厚みを有することになる。
そして、第２拡散部４０の観察者側の面である最外面にはＡＳ＋ＡＧ＋ＨＣの機能を発揮する表面処理層４２が設けられている。
【００３３】
また、レンチキュラーレンズアレイシート２８において観察者側に透明部材からなるレンチ基材４１が固着され、レンチ基材４１の光源側には遮光部３７及び接着剤層３８を介してレンチキュラーレンズアレイ３６のレンズ基材３５が配設されている。そして、レンズ基材３５とレンチ基材４１とが環境特性の類似する材料によって構成されている。
具体例を挙げれば、レンズ基材３５とレンチ基材４１とを、透明性および耐候性に優れたメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）とスチレンとの共重合体（ＭＳ）で構成することが望ましい。その際、レンチキュラーレンズアレイ３６およびレンズ基材３５は、ＭＳ材料を用いて一体的に押出し成型すればよい。
また、レンチ基材４１をＭＳ材料またはＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）で構成し、レンズ基材３５をアクリルフィルムで構成してもよい。ＭＳ材料およびＰＭＭＡ材料を構成するＭＭＡとアクリルとは環境特性が類似しているからである。
さらに、従来技術と同様にレンズ基材３５をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で構成するとともに、レンチ基材４１の少なくとも観察者側の表層部をＰＥＴで構成してもよい。この場合には、従来のレンチキュラーレンズアレイ３６のレンズ基材３５を流用することができる。
【００３４】
そして、第一実施形態と同様に、剛性の高いフレネルレンズシート２７とフィルム状のレンチキュラーレンズアレイシート２８とを粘着剤や接着剤からなるシール剤によって固着している。シール剤によって囲まれた空間の内部圧力は、外部圧力より低く設定されている。さらに、その周縁部に配置した枠体４４により、フレネルレンズシート２７、レンチキュラーレンズアレイシート２８が共締めされている。
【００３５】
本実施形態による透過型スクリーン５０は上述の構成を備えているから、図４において、フレネルレンズ２７に入射した映像光は、まず第１拡散部３３により拡散され、レンズ基板３０を透過してフレネルレンズ３１に入射する。そしてプロジェクタから放射状に投射された映像光は、フレネルレンズ３１の各傾斜面で屈折されて略平行光に変換される。その後、フレネルレンズシート２７から出射された映像光は、フレネルレンズ３１に密接配置されているレンチキュラーレンズアレイシート２８に入射する。
【００３６】
レンチキュラーレンズアレイシート２８に入射した映像光は、レンチキュラーレンズアレイ３６の単位凸レンズ毎にそれぞれ集光され、レンズ基材３５の観察者側の表面付近に集まる。なお、遮光部３７はレンチキュラーレンズアレイ３６による映像光の非集光部に形成されているので、映像光はストライプ状の遮光部３７の隙間を透過する。そして、結像後の映像光は、レンチキュラーレンズアレイ３６の単位凸レンズ毎に放射状に発散される。
その後、映像光はレンチ基材４１を透過して第２拡散部４０で拡散されて、表面処理層４２を通してレンチキュラーレンズアレイシート２８から出射される。
本第二実施形態によれば、リアプロジェクションテレビ２０の透過型スクリーン５０から映像光が出射され、観察者に到達することによって投射画像の表示が行われる。
【００３７】
従って、本実施形態による透過型スクリーン５０によれば、第一実施形態による効果（１）、（２）、（３）に加えて、レンチキュラーレンズアレイ３６と第２拡散部４０との間隔は第一実施形態よりも離れるために解像度は低減するが、第１拡散部３３と第２拡散部４０の間隔がより離れるためにシンチレーション低減効果が増大する利点がある。
また、温度や湿度等の環境条件が変化しても、レンチキュラーレンズアレイシート２８において、レンズ基材３５及びレンチ基材４１が同種の環境特性を有しているから、温度や湿度変化等の環境変化が生じても同等に伸縮する。その結果、枠体４４により周縁部を固定されたフィルム状のレンチキュラーレンズアレイシート２８の中央部に反りが発生することなく、その中央部が観察者側または光源側に突出変形するのを防止することができる。
【００３８】
なお、第二実施形態による透過型スクリーン５０の変形例として、レンチキュラーレンズアレイシート２８において、接着剤層３８内にシリカ等の拡散剤を分散させることで拡散部を構成してもよく、これを第３拡散部５１とする。
本変形例による透過型スクリーン５０においては、フレネルレンズ３０の第１拡散部３３と第３拡散部５１と第２拡散部４０との３枚の拡散部が形成されている。そのうち、第３拡散部５１が主たる拡散部として機能し、第１拡散部３３および第２拡散部４２が従たる拡散部として機能するようになっている。また、第１拡散部３３から第３拡散部５１までの距離は１ｍｍ程度に設定され、第１拡散部３４から第２拡散部４０までの距離は２ｍｍ以上（好ましくは３ｍｍ以上）に設定されている。このように各拡散部を配置することにより、映像のシンチレーションを防止しうるようになっている。
従って、本変形例による透過型スクリーン５０においては、フレネルレンズシート２７を透過して第１拡散部３３により拡散された映像光は、レンチキュラーレンズアレイシート２８の第３拡散部５１を透過する過程で強く拡散される。これにより、背面投射型ディスプレイ装置２０は広視野角を確保できるようになる。その後、映像光はレンチ基材４１を透過して第２拡散部４０で拡散されて、表面処理層４２を通してレンチキュラーレンズアレイシート２８から出射される。
本変形例によれば、上述の効果（１）、（２）、（３）に加えてレンチキュラーレンズアレイ３６に近接する接着剤層３８を第３拡散部５１に設定するため、シンチレーション低減効果が増大と共に解像度低下防止効果を確保できる。
【００３９】
なお、本発明の技術的範囲は、上述した第一及び第二実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態や変形例に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、各実施形態等で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した各実施形態では、拡散レンズアレイとしてレンチキュラーレンズアレイ３６を採用したが、複数の単位レンズがマトリクス状に配列されてなるマイクロレンズアレイを採用することも可能である。また、拡散レンズアレイとして、第１のシリンドリカルレンズアレイおよび第２のシリンドリカルレンズアレイが交差するように配置されてなるクロスレンチレンズアレイを採用してもよい。さらに、拡散レンズアレイとして、映像光を反射して拡散させる複数の単位レンズが配列されてなるプリズムレンズアレイを採用してもよい。
【００４０】
また、上述した各実施形態等では、レンチキュラーレンズアレイ３６におけるレンチキュラーレンズおよびレンズ基材３５を個別に形成したが、同一材料により一体的に形成することも可能である。同様に、フレネルレンズ２７およびレンズ基板３０を同一材料により一体的に形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】リアプロジェクションテレビの縦断面図である。
【図２】第一実施形態による透過型スクリーンの平面断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は図２に示す透過型スクリーンを枠体で固着した状態の正面図と側面図である。
【図４】第二実施形態による透過型スクリーンの平面断面図である。
【図５】従来技術による透過型スクリーンの平面断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
２０  リアプロジェクションテレビ（背面投射型ディスプレイ装置）
２４、５０  透過型スクリーン
２７  フレネルレンズシート
２８  レンチキュラーレンズアレイシート（拡散レンズアレイシート）
３０  レンズ基板
３１  フレネルレンズ  
３２  フレネル基板（支持基板）
３３  第１拡散部（第一の拡散層）
３５  レンズ基材
３６  レンチキュラーレンズアレイ（拡散レンズアレイ）
３７  遮光部
３８  接着剤層；第２拡散部（第二の拡散層）
４０  第２拡散部（第二の拡散層；第三の拡散層）
４１  レンチ基材  
５１  第３拡散部（第二の拡散層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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